Pracovní listy pro žáky : (Ne)viditelná DNA Úvod do tématu Přečtěte si následující tři odborné články a přiřaďte k nim názvy oborů, ve kterých se využívá metod izolace DNA: forenzní genetika, paleogenetika, genová terapie. Jurský park fikce nebo skutečnost? Z dob dinosaurů se nám tu a tam něco dochovalo. Na některých fosiliích se dokonce zachovaly zbytky tkáně s rozlámanou DNA. Tyto nálezy stály u zrodu filmu Jurský park a u názoru optimistů, že z toho jednou dinosaury zrekonstruujeme. Skeptici zase tvrdí opak a argumentují tím, že DNA se zachovala jen ve fragmentech, ze kterých genom poskládat nikdy nepůjde. Už proto, že vlastně ani nevíme, jak byl genom těchto zvířat velký. Nová převratná studie amerických odborníků poprvé dokládá, že se v 68 miliónů let starých zkamenělých kostech proslulého Tyranosaura rexe mohou uchovat i čitelné stopy proteinů. Paleontologům se najednou otevřela dříve nepřístupná komnata molekulárních fylogenetických metod a v blízké budoucnosti se můžeme dočkat mnoha dalších zajímavých objevů. Získat protein Tyranosaura rexe rozhodně nebylo snadné. Zdroj: http://www.osel.cz/index.php?clanek=2509
Vědci poprvé opravili geny přímo v živém organismu Skupina genetiků z Filadelfie předvedla na pohled zázračnou léčbu snížené srážlivosti krve. Vědci opravili geny laboratorních hlodavců bez operačního zásahu. Vůbec poprvé se tak podařilo změnit dědičnou informaci buněk přímo v těle pokusných zvířat. Zvířata trpěla obdobou lidské hemofilie. Ta u nemocných vyvolává pomalejší srážení krve než u zdravých jedinců. Dědičná nemoc má jednoduchou příčinu: chybu v přesně daném místě genetické informace postižených. Dnes je tedy neléčitelná. V případě myší byla nemoc vyvolána uměle. Vědci jim nejprve v genech vytvořili přesně stejnou chybu, jakou mají lidští hemofilici, a pak ji zase napravili. Dobře se rozmyslete dámy. Který gen chcete přepsat? Zdroj: http://technet.idnes.cz/bozsti-editori-vedci-poprve-opravili-geny-primo-v-zivem-organismu-1d4- /veda.aspx?c=a110713_163104_veda_mla Stopy DNA používané k usvědčení zločinců Důkaz v podobě DNA se stal revolucí v kriminalistice. Pomohl usvědčit tisíce vrahů a osvobodit stovky nevinných. Diváci moderních detektivních seriálů již důvěrně znají důkazy v podobě DNA. A stejně jako mnozí soudci a policisté je považují za nezvratné. Jak by také mohly zklamat, když přece neexistují dva lidé na světě se stejnou DNA? (Tedy vyjma jednovaječných dvojčat.) Dědičná informace člověka je uložena v DNA jako zápis tvořený čtyřmi základními písmeny. Tato písmena v různém pořadí tvoří více než tři miliardy párů. DNA je obsažena v jádře každé buňky, proto genetikům stačí jediný vlas, kapka krve, sliny či spermatu, aby byli schopni vytvořit genetický profil jedince. Zdroj: Profimedia.cz, ČTK
Předlaboratorní příprava Zodpovězte následující otázky. Využijte svých znalostí z hodin chemie a biologie, příp. použijte učebnici. 1) Z jakých základních stavebních jednotek se skládá DNA? 2) Jaké je uspořádání dvou řetězců DNA? 3) Je pravdivé tvrzení, že vlivem fosfátových skupin (5 -konec) nese molekula DNA záporný náboj? 4) Jaký je princip denaturace bílkovin? 5) Ethanol má hydratační nebo dehydratační účinky? 6) Kde se v rostlinné buňce nachází molekula DNA? 7) Jaké je uspořádání DNA v jádře, když je z literatury známo, že lidský genom má délku dva metry, a přitom buněčné jádro má délku pouze několik mikrometrů? Na příští hodinu vyřešte domácí úkol: 1) Znáte ještě další obory, ve kterých se pracuje s DNA? 2) V literatuře vyhledejte význam pojmů: chemické vlastnosti fosfolipidů, detergent, vsolovací a vysolovací efekt, EDTA, SDS, princip extrakce a filtrace.
Izolace DNA z rostlinného materiálu teoretická příprava Pokuste se zodpovědět následující návodné otázky a vymyslet postup izolace DNA z banánu. 1) Myslíte si, že s DNA lze experimentovat jen ve špičkově vybavených laboratořích a že je viditelná pouze pod mikroskopem? 2) Kde se molekula DNA nachází v rostlinné buňce? 3) Jaké části rostlinné buňky musíte odstranit, abyste se dostali k molekule DNA? 4) Jaké je chemické složení částí buňky, které musíte odstranit? 5) Pokuste se navrhnout postup extrakce DNA. Seřaďte následující kroky potřebné pro extrakci DNA: a) lyse buněk a převedení DNA do roztoku (extrakční činidlo a detergent) b) vysrážení DNA ethanolem c) desintegrace buněk (mechanické rozrušení buněčných stěn) d) filtrace (hrubé oddělení proteinů, zbytků buněčných stěn a lipidů) 6) Vyberte si z připravených pomůcek a chemikálií ty, které budete potřebovat. Proveďte vámi navržený postup izolace DNA a vše zapište do pracovního protokolu.
Jména: Datum: Třída: Laboratorní protokol Pomůcky: Materiál a chemikálie: Postup: Pozorování: Závěr: